管棚超前支护施工工艺

管棚超前支护施工工艺 摘要 管棚超前支护是喷锚暗挖 矿山 法施 工隧道超前加固的辅助施工方法 简称管棚法 它 能有效的保证施工过程中的地层安全稳定及控制地表 沉降 以沈阳地铁师范大学站 工程学院站暗挖区间 为例 该区间在进洞前对洞门进行管棚超前支护方案 有效的控制了地表的下沉 关键词 超前支护管棚 暗挖 中图分类号 TU74 文献标识码 A 文章编号 1 工程概况 1 1 工程简介 师范大学站 工程学院站区间暗挖段为区间设置 的停车线 里程 右 K4 72 70 K4 289 位于黄河 大街西侧地面以下 采用矿山法施工 总长 216 3 双 线米 分双线单洞和单线单洞两种断面形式 起于师 范大学站沿黄河北大街下 止于区间盾构井 1 2 工程地质及水文地质 2 勘察表面 本段区间主要位于粉质黏土层中 黄 褐色 含少量铁锰质结核 可塑 局部硬塑 稍有光 滑 无摇振反应 干强度中等 韧性中等 本段区间 场区地下水为承压水 主要赋存于浑河老扇冲积形成 的粗砂层中 含水层渗透性强 渗透系数一般在 30 70m d 之间 水力坡度约 1 左右 2 施工工艺流程 1 施工准备 1 管棚制作 管棚采用 3 5m 的管节 由内套管 联结 为保证同一断面上的管接头数不超过 50 隔一制作长 2 5m 钢管作短管 钢管堆放时避免其翘 曲 2 施做工作室 在洞内施作大管棚 需设 0 75m 高 4 0m 长的加高段来满足钻机操作空间 在长管 棚施作断面前 4 0m 处开始施作 因大管棚施作时间 较长 为避免掌子面长时间失稳 采取锚喷砼封闭掌 子面 2 测施孔位 在工作断面前搭设钻机操作平 台 由测量放出开挖轮廓线 在开挖轮廓线以外 20cm 范围内画出钻孔的位置 3 3 钻机就位 沿预作开挖轮廓线处标出长管 棚布设孔位 精确调整定位 4 水平钻孔 经仪器量测 并在钻杆方向和 角度满足设计要求后方可开钻 钻孔开始时选用低档 待钻到一定深度后 退出 接钻杆 继续钻进 钻孔 过程中要始终注意钻杆角度的变化 并保证钻机不移 位 每钻进 5m 要用仪器复核钻孔的角度是否正确 以确保钻孔方向的正确 5 压入钢管 下管前要预先按设计对每个钻 孔的钢管进行配管和编号 隔一安设 2 5m 长钢管作 短管 以保证同一断面上的管接头率不超过 50 由于地质条件较差 因此下管要及时 快速 以保证 在钻孔稳定时将管子送到孔底 前期靠人工送管 当 阻力增大 人力无法送进时 借助钻机顶进 每节管 间采用内衬套满焊连接 内衬管用同级钢管切割成所 用管具内径管焊接 内套管长 200mm 每节间连接 如图 1 所示 6 封口 首先用带连接注浆管的钢板与管棚 钢管焊接牢固 然后再将管棚钢管与钻孔的环形空间 用干硬砼料封堵 喷射 10cm 混凝土进行封堵 注浆 口接口如图 2 所示 7 注浆 大管棚全部顶进 孔口封闭后 注 4 水泥浆 注浆压力为 0 6 1 0Mpa 填充密实 3 施工技术要点 1 钻孔前钻机安装要牢固 2 精确测定导向管的位置和方向 管棚钢管 不侵入开挖线以内 相邻的钢管不得相撞和相交 3 钻孔中防止钢管在导向管上震动 4 钻孔过程中在开孔后 2m 处 孔深 1 2 处 终孔处进行三次斜度量测 若误差超限及时改进钻孔 工艺进行纠偏 5 钢管节之间采用内衬套满焊连接 使各管 节连成一体 受力后不脱开 4 施工质量控制要点 1 钻孔精度控制 1 钻孔开始前应在管棚孔口位置埋置套管 把 钢管放在标准拱架上 测定钻孔孔位和钻机的中心 使两点一致 为了防止钻孔中心振动 钢管应用 U 形螺栓与拱架稍加固定 以防止弯曲 并应每隔 5m 视情况可调整 一般为 2 6m 对正在钻进的 钻孔及插入钢管的弯曲及其趋势进行孔弯曲测定检查 5 2 在松软地层或不均匀地层中钻进时 管棚应 设定外插角 角度一般不宜大于 3 避免管节下垂 进入开挖面 应注意检测钻孔的偏斜度 发现偏斜度 超出要求应及时纠正 2 钢管就位控制 1 钢管的打入随钻孔同步进行 并按要求接长 接头焊接时应满焊 确保接头连接可靠 2 钢管打入土体就位后 应及时隔孔向钢管内 压注水泥浆 使钢管与周围岩体密实 并增加钢管的 刚度 3 注浆效果控制 1 严格控制管棚间距 防止管棚出现间距过大 或出现偏离 2 严格按试验参数 控制注浆量 防止注浆效 果不好 出现漏泥等现象 3 必要时宜与小导管注浆相结合 开挖时可在 管棚之间设置小导管 5 施工质量控制措施 1 严格要求按设计图及技术交底施工 2 大管棚管节堆放严禁翘曲 3 精确定位 调整钻机钻轴 确保钻具钻进 角度及方